移动通信 张玉艳 于翠波 第9章 TD-SCDMA移动通信系统

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1、第9章TD-SCDMA移动通信系统概述9.1TD-SCDMA空中接口9.2TD-SCDMA系统物理层主要工作过程9.3教学内容：WCDMA系统的主要特点，网络结构，主要网元和接口功能；基于R99、R4、R5的核心网结构及接口，不同版本核心网的特点；空中接口物理层的功能；物理信道、传输信道与逻辑信道功能；HSDPA/HSUPA网络的特点及演进。教学要求：了解WCDMA系统的主要特点；掌握WCDMA系统的网络结构，主要网元和接口功能；基于R99、R4、R5的核心网结构及接口，不同版本核心网的特点；掌握WCDMA物

2、理层的功能，物理信道、传输信道与逻辑信道的映射关系；了解HSDPA/HSUPA网络的特点及演进。重点难点：掌握WCDMA系统的网络结构，主要网元和接口功能；基于R99、R4、R5的核心网结构及接口，不同版本核心网的特点；掌握WCDMA物理层的功能，物理信道、传输信道与逻辑信道的映射关系。9.1概述TD-SCDMA标准是中国工业和信息化部电信科学研究院在国家主管部门的支持下，根据多年的研究而提出的具有一定特色的第三代移动通信系统标准。1．混合多址方式TD-SCDMA无线传输方案是FDMA、TDMA和CDMA3种

3、基本多址技术的结合应用，如图9-1（a）所示；图9-1（b）为WCDMA/CDMA2000多址方式示意图。图9-1TD-SCDMA和WCDMA多址方式2．TDD双工方式TD-SCDMA采用TDD双工方式。在TDD模式下，通过周期性地转换传输方向，允许在同一个载波上交替地进行上下行链路传输。采用TDD双工方式，系统收发信使用同一频段，上下行链路的无线环境一致性好，适合使用智能天线技术；但也存在一定的不足，比如要求基站间必须同步，需要较大的瞬时发射功率等。3．TD-SCDMA的物理信道TD-SCDMA的基本物理信

4、道特性由频率、码和时隙决定。4．TD-SCDMA核心网络TD-SCDMA支持多种通信接口，与WCDMA接口Iu、Iub、Iur等多种接口相同，可以单独组网或作为无线接入网和WCDMA混合组网。TD-SCDMA具有较好的网络兼容性和灵活的组网方式。5．TD-SCDMA网络中的关键技术TD-SCDMA具备TDD的所有优点，如混合多址方式，上下行链路特性的一致，时隙按上下行链路所需数据量进行动态分配等。9.2TD-SCDMA空中接口9.2.1TD-SCDMA空中接口协议结构1．TD-SCDMA空中接口的协议结构TD

5、-SCDMA空中接口协议结构如图9-2所示。图9-2TD-SCDMA空中接口协议结构TD-SCDMA系统的空中接口（Uu）的协议结构分为3层，物理层、数据链路层和网络层。信道分成3类：逻辑信道、传输信道和物理信道。2．TD-SCDMA系统信道介绍（1）逻辑信道逻辑信道通常分为两大类：传输控制平面信息的控制信道和传输用户平面信息的业务信道。（2）传输信道传输信道可分为两类：公共传输信道和专用传输信道。①公共传输信道公共传输信道有7类。广播信道寻呼信道前向接入信道随机接入信道上行共享信道下行共享信道高速下行共享信

6、道②专用传输信道（3）物理信道物理信道按其承载的不同信息被分成了不同的类别，有用于承载传输信道数据的物理信道，也有仅用于承载物理层自身信息的物理信道。物理信道分为两大类：专用物理信道和公共物理信道。（4）逻辑信道、传输信道和物理信道之间的映射关系图9-3逻辑信道、传输信道与物理信道之间的映射关系9.2.2TD-SCDMA物理层1．TD-SCDMA物理层的主要功能（1）传输信道错误检测和上报。（2）传输信道前向纠错（FEC）编码和解码。（3）传输信道的复用和解复用及传输信道和编码的组合。（4）传输信道到物理信道

7、的映射。（5）物理信道的调制/扩频和解调/解扩。（6）频率和系统时钟（码片、比特、时隙和子帧）同步。（7）功率控制。（8）物理信道的功率加权和合并。（9）射频处理。（10）上行同步控制。（11）速率匹配。（12）无线特性测试，包括误帧率（FER）、信号干扰噪声比（SIR）、到达方向（DOA）等。（13）智能天线的上行和下行波束赋形。（14）智能天线的UE定位。2．TD-SCDMA物理信道分层TD-SCDMA物理信道的（信号格式）结构分为4层：超帧（系统帧）、无线帧、子帧和时隙/码道。图9-4TD-SCDMA物

8、理信道的分层结构3．TD-SCDMA物理信道帧结构TD-SCDMA无线子帧结构如图9-5所示。图9-6示意了TD-SCDMA系统通过调整子帧结构可变转换点的位置来提供对称业务或非对称业务。图9-5TD-SCDMA无线子帧结构图9-6TD-SCDMA系统对称/非对称业务的时隙分配示意图每个子帧中的3个特殊时隙作用如下。（1）下行导频时隙下行导频时隙（DwPTS）用于下行链路同步和初始小区搜索。（2）上